水溶液の突沸

質問

突沸は純水で起こりやすいといいますが酸やアルカリの水溶液でも起こるのでしょうか。どの程度の濃度の水溶液でどれくらいの割合で起こるものなのでしょうか。
また加熱の仕方によっても違うと思いますが、ゆっくり徐々に加熱するのと、比較的早く加熱するのでは違うものなのでしょうか。
とにかく突沸について、いろいろ教えてください。お願いいたします。

回答No.3

rei00

rei00 です。

　「突沸」の意味はおわかりでしょうか。突然起こりコントロ－ルできないから，「突然起こる沸騰」で「突沸」です。ですので，意識的に「突沸」を起こさせるのは非常に困難です。

　anisol さんのお書きの方法は可能性が高そうですが，実際には案外起こりません。ガラス容器の微妙な傷，見えない程のゴミ，溶液を入れる時に紛れ込む気体等によって，突沸する前に沸騰することが多いです。しかし，だからと言って安心していると，突然突沸します。

　何故突沸が起こる条件がお知りになりたいのでしょうか。「１００ｐｐｍ程度の酢酸水溶液１００ｍｌの入ったガラス容器を加熱して突沸するかどうか、」とありますが，加熱する目的は何でしょうか。濃縮であれば，沸騰石を入れるなり，エバポレ－タ－を使うなり，突沸を防ぐ方法があります。濃縮でなく加熱したいのであれば，封管を使うなどされればと思いますが。

　いかがでしょうか。ご質問の意図によっては別の回答もあるかと思いますが・・・。

補足

栓をしたガラス容器内にヒータがあり、上記溶液を入れて通電します。
（ある特殊な装置に用いる加熱用ヒータです）
栓は完全に内部を密閉しておらず蒸気や水がある程度抜けるようになっています。
容器は２重構造になっており内側容器にヒータが入っています。
内側容器と外側容器はわずかに水溶液が行き来できる穴が開けられています。

実験室では突沸がなかなか観察されずに蒸気や水溶液が栓に設けた穴から徐々に出て行くのですが、長時間自動的に繰り返して実験すると栓が抜けています。（非常にまれですが）

おそらく突沸によるものと推測しているのですが、めったに起こらない為になかなか現場を直接見ることができません。

そこで水溶液で突沸を起こす再現を何とか短時間で行いたく、他の条件をいろいろ変えて行っています。　良いアドバイスを下さい

回答No.2

anisol

突沸を防ぐものは、不純物というより、泡の発生の「核」です。沸騰石は多孔質なので、その孔に取り込んだ空気が泡の発生の核になります。酸やアルカリの水溶液でも、揮発性の気体を溶解しておらず、不溶解の固体がなければ突沸するでしょう。むしろ、粘度が高くなるので突沸しやすいかもしれません。

突沸させるには、水溶液をあらかじめ加熱して溶解している気体を除き、濾過して不溶解の物質をなくした後、表面が滑らかで傷のない容器の中できわめて徐々に加熱すればよいのでは？あまりやりたくない実験ですが。

回答No.1

rei00

まづは「突沸」について書かれた下のペ－ジをご覧下さい。

　ここにある様に，突沸が起こる前の状態では，その系は微妙なバランスを取った状態にあります。したがって，チョットでもバランスを崩す切っ掛けがあれば突沸するわけです。逆に，この微妙なバランス状態が達成される以前に，その切っ掛けがあれば突沸する事無く沸騰します。

　むしろ，突沸は好ましくありませんから，通常は沸騰石を入れるなどして，突沸させないようにします。

参考URL：

http://www.geocities.com/yoshihitoshigihara/kikkake.htm

補足

バランスを取った状態にあるのは分かります。バランスを崩す為に沸騰石等を入れるのも分かりますが、沸騰石のように比較的大きい不純物でなくても酸やアルカリのイオンであっても不純物として作用するのでしょうか。
おそらく作用すると思いますがその「程度」がどれくらいか知りたいのです。

具体的には１００ｐｐｍ程度の酢酸水溶液１００ｍｌの入ったガラス容器を加熱して突沸するかどうか、突沸させるにはどのような条件にすれば起こりやすいかを教えて頂きたいです。